2009 Fiscal Year Annual Research Report
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17072003
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| Research Institution | Tohoku University |
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Principal Investigator |
小林 典男 Tohoku University, 金属材料研究所, 教授 (40111306)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
為ヶ井 強 東京大学, 大学院・工学系研究科, 准教授 (30183073)
花栗 哲郎 独立行政法人理化学研究所, 高木磁性研究室, 専任研究員 (40251326)
音 賢一 千葉大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (30263198)
町田 一成 岡山大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50025491)
西嵜 照和 東北大学, 金属材料研究所, 助教 (90261510)
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| Keywords | 走査トンネル顕微鏡 / 強磁場 / 酸化物超伝導体 / 2次元電子系 / トポロジカル絶縁体 / ギャップ対称性 / 電子スピン偏極 / 磁気光学効果 |
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| Research Abstract |
強磁場走査トンネル顕微鏡(STM)を用いて以下の成果を得た。(1)30Tハイブリッドマグネット中で実験が可能な強磁場STM測定システムを開発した。(2)27Tまでの磁場中において、グラファイトの1原子層ステップの観測に成功した。(3)銅酸化物超伝導体(Pb,Bi)_2Sr_2CuO_yのトンネル分光を行い、磁場中における電子秩序状態を見出した。(4)トポロジカル絶縁体Bi_2Se_3表面のヘリカルDirac電子の性質を調べた。特に磁場中でLandau準位の観測に成功し、Dirac電子固有の状態が存在することを確認した。また、Landau準位からバンド分散を求める新しい手法を提示した。
最適ドープのCo-BaFe_2As_2に金を照射することにより、臨界電流密度が5倍以上増大することを初めて示した。また、これまで作製の難しかった良質のFe(Te,Se)単結晶作製に除冷法+低温アニールにより成功し、超伝導体に典型的な磁化曲線を初めて測定することに成功した。
特異なクーパー対を有する超伝導体のギャップ対称性を同定するための方法を理論的に考察した。磁場の方向を結晶軸に相対的に変化させて比熱を測定することによってノード位置を的確に決定できることを理論的に明らかにし、CeCoIn_5がd_<x2-y2>対称であることを実験グループとの共同研究の中で示した。
量子井戸2次元電子系の電子スピン偏極について光磁気カー効果を用いて極低温・強磁場イメージング測定系を開発し、量子ホール電流や電子濃度の僅かな揺らぎの実空間分布が計測可能であることを実証した。また量子ホール電子系の様々な多体効果による励起がスピン緩和に関与していることを明らかにした。
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